Effets génotoxiques des souches de Escherichia coli produisant la colibactine

par Gabriel Cuevas Ramos

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Claude R. Petit et de Jean-Philippe Nougayrede.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Escherichia coli (E. Coli) est une bactérie commensale qui réside dans le tractus gastro-intestinal des mammifères, principalement au niveau du côlon. Certaines souches de E. Coli sont aussi des pathogènes intestinaux ou du système urinaire voire systémique (souches pathogènes extra-intestinales). Environ 34% des souches commensales de E. Coli du groupe phylogénétique B2 et 53% des souches isolées d'infections extra-intestinales possèdent dans leur génome un îlot génomique " pks " qui code pour la production d'un polyketide-peptide non-ribosomal, la Colibactine. Les souches de E. Coli pks+ provoquent des cassures double-brin de l'ADN (CDB) dans des cellules eucaryotes en culture. Dans mes travaux de thèse, j'ai examiné l'expression et l'activité de la Colibactine in vivo, et étudié les conséquences pour les cellules hôte des dommages à l'ADN infligés par la toxine. J'ai pu montrer dans un modèle murin d'anses ligaturées du côlon, avec un système rapporteur GFP, que les gènes de l'îlot pks étaient bien exprimés in vivo. En utilisant comme marqueur des CDB l'histone H2AX phosphorylée (gamma-H2AX), j'ai démontré la présence de ces lésions dans les cellules épithéliales du côlon après l'injection d'une E. Coli pks+ mais pas après l'injection d'un mutant isogénique déficient pour la production de Colibactine. Ces résultats ont été confirmés avec un autre modèle murin dans lequel les souris étaient traitées par des antibiotiques puis gavés avec les E. Coli pks+. Pour examiner les conséquences des dommages à l'ADN infligés par la Colibactine, j'ai utilisé un modèle de cellules en culture infectées avec les E. Coli pks+ à une dose infectieuse comparable à celle qui peut avoir lieu in vivo. Les cellules exposées aux faibles doses de bactéries (1 à 20 bactéries/cellule) produisant la Colibactine répondaient aux dommages à l'ADN de façon transitoire et réversible, puis ces cellules poursuivaient leurs divisions. Toutefois, une fraction de ces cellules en mitose montrait des signes de persistance des CDB, des ponts anaphasiques et des micronoyaux. Ceci entrainait des aberrations chromosomiques (translocations, anneaux, dicentriques), ainsi que de l'aneuploïdie / tétraploïdie. . .

  • Titre traduit

    Genotoxic effect of Escherichia coli strains producing Colibactin


  • Résumé

    Escherichia coli (E. Coli) is a commensal bacterium that inhabits the mammalian gastrointestinal (GI) tract, especially the colon. Some E. Coli strains are pathogenic, infecting the GI tract, or extra-intestinal tissues. Up to 34% of commensal strains of phylogenetic group B2 and 53% of E. Coli strains isolated from extra-intestinal infections have in their genome the genomic island "pks", which codes for the production of a non-ribosomal polyketide-peptide hybrid compound, called Colibactin. E. Coli pks+ strains cause DNA double strand breaks (CDB) in cultured eukaryotic cells. During my thesis, I examined the in vivo expression and activity of Colibactine, and studied the consequences of Colibactin-inflicted CDB in infected cells. I showed in a colon loop mice model, using a GFP reporter system, that the pks genes were expressed in vivo. Using the phosphorylated histone H2AX (gamma-H2AX) as a marker of CDB, I showed that Colibactin inflicted CDBs in colonocytes following injection of a E. Coli pks+ strain, but not an isogenic mutant impaired for Colibactin production. These results were confirmed using an antibiotic-treated mice model in which animals were fed per os with the strains after five days of antibiotic treatment. In order to study the consequences of this genotoxic exposure, I used various cultured cell lines that were infected in vitro with infection doses relevant to what can occur in vivo. Cells exposed to low dose infections (1 - 20 bacteria/cell) showed a transient DNA damage response followed by cell division. . .

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Informations

  • Détails : 1 vol. (123 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.106-123

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2010TOU30130
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 7691
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